Verschiebung durch planparallele Glasplatte

Aufrufe: 85     Aktiv: 14.09.2022 um 08:55

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Aufgabe:

Hi! Ich übe gerade für eine Klausur und komme bei einer Übungsaufgabe einfach nicht weiter. Eine Linse bildet ein Gegenstand scharf auf einem Schirm ab (Brennweite = 15 cm, Bildweite = 16.8 cm Gegenstandsweite= 140 cm). Dann wird eine planparallele Glasplatte von 3 cm mit einem Brechungsindex von 1,5 zwischen den Schirm und die Linse gestellt. Ich soll nun begründen, ob der Schirm zum Erzeugen eines scharfen Bildes näher an die Linse gerückt oder weiter von ihr entfernt werden muss.

Problem/Ansatz:

Ich habe unten eine Skizze gezeichnet, die zeigt dass ich den Schirm eigentlich nach hinten verschieben muss. Dann habe ich mir eine zweite Meinung eingeholt, die sagt ich muss den Schirm hin rücken. Ich bin jetzt völlig durcheinander, was jetzt stimmt. Kann mir einer sagen was jetzt richtig ist, dass wäre sehr hilfreich. Vielen Dank im Voraus.F0209BA5-2510-45D2-9CDE-815F942D5141.jpeg

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Deine Zeichnung ist doch sehr aufschlussreich. Vergleiche dazu, wo sich die 3 Strahlen treffen, wenn die Glasplatte nicht vorhanden ist.
Wie begründet die "zweite Meinung" seine Aussage?
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Ohne Platte würden die Strahlen bei spitze des Pfeils (Bild) beim Schirm treffen. Seine Aussage war: „ Der Schirm muss näher ran. Wenn man jetzt mal so Späße wie Dispersion, Absorption und Reflektion außen vor lässt, ist das Glas einfach nur optisch dichter. Das Durchqueren einer Glasdicke von 3 cm entspricht einem optischen Weg von d * n also in dem Fall 3 cm * 1,5 = 4,5 cm
Der Unterschied zur realen Dicke ist dann der Betrag den der Schirm näher ran(!) muss.„
  ─   delta 13.09.2022 um 23:27

Die Abbildungsregeln kann man rein geometrisch durch Strahlengänge beschreiben. Deine Zeichnung ist also korrekt.

Die Argumentation deines Bekannten mit dem optischen Weg trifft hier nicht zu, weil es da um die Welleneigenschaft des Lichts geht (Phasenverschiebung). Diese würde bei Interferenzeffekten eine Rolle spielen, aber das haben wir hier nicht.
  ─   stefriegel 14.09.2022 um 08:55

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